(57)【要約】【課題】  簡便かつ安価な構成で、インクジェット記録装置の内部に浮遊するインクミストを捕捉し回収することで、記録装置のインク汚染に起因する品質低下や記録画像の画質低下を防止する。【解決手段】  装置本体内部で記録装置の幅方向に移動するキャリッジの両側にインク吸収部材保持部を設け、キャリッジの移動を利用して記録装置内部に浮遊するインクミストをインク吸収部材に付着させ、インク吸収部材に蓄積されたインクをポンプにより吸引し廃インク吸収体に回収する。【選択図】        図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
記録ヘッドからインクを吐出して記録を行うインクジェット記録装置において、装置本体内部で記録ヘッドを搭載して往復移動するキャリッジに、インク吸収部材を装着し、前記インク吸収部材は記録装置内部の吸引手段で吸引可能であることを特徴とするインクジェット記録装置。
【請求項２】
前記記録ヘッドに、インク吸収部材を装着することを特徴とする請求項１に記載のインクジェット記録装置。
【請求項３】
前記吸引手段は、記録ヘッドの吐出口を吸引してインクの吐出状態を回復させる吸引回復用ポンプであることを特徴とする請求項１または２に記載のインクジェット記録装置。
【請求項４】
前記インク吸収部材の吸引タイミングは、インクの吐出回数によって決められることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載のインクジェット記録装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、記録手段からインクを吐出して記録を行うインクジェット記録装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
プリンタ、複写機、ファクシミリ等の機能を有する記録装置、あるいはコンピューターやワードプロセッサ等を含む複合型電子機器やワークステーションなどの出力機器として用いられる記録装置は、記録情報に基づいて紙、布、プラスチックシート、ＯＨＰ用シート等の記録媒体（被記録材）に画像（文字や記号等を含む）を記録していくように構成されている。前記記録装置は、記録方式により、インクジェット式、ワイヤドット式、サーマル式、レーザービーム式等に分けることができる。
【０００３】
記録媒体の搬送方向（紙送り方向、副走査方向）と交叉する方向に主走査しながら記録するシリアルタイプの記録装置においては、記録媒体に沿って移動（主走査）するキャリッジ上に搭載した記録手段としての記録ヘッドによって画像を記録し、１行分の記録を終了した後に所定量の紙送り（副走査としてのピッチ搬送）を行い、その後に再び停止した記録媒体に対して次の行の画像を記録（主走査）するという動作を繰り返すことにより、記録媒体全体の記録が行われる。一方、記録媒体（被記録材）の搬送方向の副走査のみで記録するラインタイプの記録装置においては、記録媒体を所定の記録位置にセットし、一括して１行分の記録を行った後、所定量の紙送り（ピッチ送り）を行い、さらに次の行の記録を一括して行うという動作を繰り返すことにより、記録媒体全体の記録が行われる。
【０００４】
そのうち、インクジェット式の記録装置（インクジェット記録装置）は、記録手段としてのインクジェットヘッドから記録媒体へインクを吐出して記録を行うものであり、記録手段のコンパクト化が容易であり、高精細な画像を高速で記録することができ、普通紙に特別の処理を必要とせずに記録することができ、ランニングコストが安く、ノンインパクト方式であるため騒音が少なく、しかも、多種類のインク（例えばカラーインク）を使用してカラー画像を記録するのが容易であるなどの利点を有している。また、インクジェット記録装置においては、記録媒体（被記録材）の材質に対する要求も様々なものがあり、近年では、これらの要求に対する開発が進み、通常の記録媒体である紙（薄紙や加工紙を含む）や樹脂薄板（ＯＨＰ等）などの他に、布、皮革、不織布、さらには金属等を記録媒体として用いる記録装置も使用されるようになっている。
【０００５】
インクジェット記録装置は、記録ヘッド（インクジェットヘッド）に供給されるインクを加熱あるいは振動によって用紙等の記録媒体に向かって噴出させることで記録（画像形成、プリント、印刷等）を行うように構成されている。近年、この種のインクジェット記録装置においては、写真並みの高画質記録を実現するために、記録ヘッドから吐出するインクを微細化する傾向にある。そのため、記録中に記録ヘッドから吐出されたインクがミスト状になり、記録紙等の記録媒体に到達しないまま記録装置の内部（装置本体の内部）に浮遊するようになり、装置本体内部に浮遊するインクがプラテン、キャリッジ、記録ヘッド、搬送ローラなどに付着し、記録装置内部をインクで汚染するという不都合があった。このような不都合を解決する一手法として、記録装置（装置本体）内部にファンモータ等の空気循環手段を設け、装置本体内に強制対流を起こすことでインクミストを回収することが行われている。また、もう一方では、キャリッジにインク吸収部材を装着し、記録装置の幅方向に移動することでミストを捕捉する手法も考案されている（例えば、下記特許文献１参照。）。
【特許文献１】特開２００１―１１３７０６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、従来のインクジェット記録装置では、インクミストに関し、次のような解決すべき技術的課題があった。すなわち、装置本体内部を浮遊するミスト状のインクを回収する回収手段を有しないインクジェット記録装置の場合、装置本体内部を浮遊するインクがプラテン、キャリッジ、記録ヘッドあるいは搬送ローラなどに付着し、これらの部材がインクで汚染され、記録装置の品質及び耐久性が損なわれる要因となり得るという技術的課題があった。さらに、前記プラテン、キャリッジ、記録ヘッドあるいは搬送ローラなどに付着したインクが記録紙等の記録媒体と接触し、記録媒体がインクで汚染され、記録媒体の記録画像の画質低下につながるおそれがあるという技術的課題もあった。
【０００７】
一方、ファンモータを使用して強制対流を起こすことでインクミストを回収するインクジェット記録装置の場合には、ファンモータの回転により騒音が発生するという不都合や、ファンモータを駆動するために消費電力が嵩むという不都合があった。また、キャリッジにインク吸収部材を装着し、記録装置の幅方向に移動することでミストを捕捉するインクジェット記録装置の場合には、簡単かつ安価な構成で、装置本体内部がインクミストで汚染されることを防止することが可能であるが、インク吸収部材に一定量インクが蓄積されると、ミストを捕捉する効果が低下するといった不都合があった。
【０００８】
本発明はこのような技術的課題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的は、キャリッジにインク吸収体を装着し、蓄積したインクを装置内部のポンプで吸引し、廃インク吸収体に回収することにより、簡単かつ安価な構成で、使用中に機能が低下することなく永続的に装置本体内部がインクミストで汚染されることを防止することができ、インク汚染に起因する記録装置の品質低下や記録画像の画質低下を防止することができるインクジェット記録装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、上記目的を達成するため、記録ヘッドからインクを吐出して記録を行うインクジェット記録装置において、装置本体内部で記録ヘッドを搭載して往復移動するキャリッジに、インク吸収部材を装着し、前記インク吸収部材は記録装置内部の吸引手段で吸引可能であることを特徴とする。
【００１０】
また、前記記録ヘッドに、インク吸収部材を装着することを特徴とする。
【００１１】
また、前記吸引手段は、記録ヘッドの吐出口を吸引してインクの吐出状態を回復させる吸引回復用ポンプであることを特徴とする。
【００１２】
また、前記インク吸収部材の吸引タイミングは、インクの吐出回数によって決められることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明に係るインクジェット記録装置においては、記録装置本体内部に浮遊するミスト状のインクは、記録中における移動部材（本実施の形態ではキャリッジ１１）の往復運動により、該移動部材に装着されたインク吸収部材に付着する。その結果、プラテン、キャリッジ、記録ヘッド、搬送ローラ等の記録装置内部の構成部材がミスト状のインクで汚染されることを防止することができる。また、装置本体内部（前記各構成部材を含む）がミスト状インクで汚されないことから、記録紙等の記録媒体の記録品位が損なわれることを防止することもできる。
【００１４】
また、インク吸収部材に蓄積したインクは、吐出回数に基づきカウントされ、インク吐出累積量がインク吸収部材の吸引限界に近づくと、インク吸収部材をキャップ部材で封止し、吸引ポンプからの負圧により、インクを吸引排出させる。その結果、インク吸収部材は、使用中に機能が低下することなく半永久的に使用可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下に、本発明を実施するための最良の形態を、実施例に基づいて説明する。
【実施例１】
【００１６】
以下図面を参照して本発明の第１の実施の形態を具体的に説明する。
【００１７】
図１は本発明を適用したインクジェット記録装置の一実施例の装置本体内部を示す模式的斜視図である。図１において、本発明を適用したインクジェット記録装置においては、装置本体１０は、キャリッジ１１、モータ１２、回復ユニット１３、シャフト１４などにより構成されている。ここでシャフト１４は、記録ヘッド１５を搭載するキャリッジ１１の往復移動を案内支持するために備えられている。キャリッジ１１は、ベルト１７を順方向および逆方向に駆動させるモータ１２によって移動することができる。さらに、装置本体内部の一端部には、キャリッジ１１のホームポジションとなる位置に、記録ヘッド１５の吐出回復処理を行うための回復ユニット１３が記録ヘッド１５のインク吐出口配列に対向して設けられている。
【００１８】
前記キャリッジ１１には、記録ヘッド（インクジェットヘッド）１５が交換可能（着脱可能）に取り付けられており、該記録ヘッド１５にはインクタンク１６Ｙ、１６Ｍ、１６Ｃ、１６Ｂが着脱可能に装着されている。これら４個のインクタンクは、それぞれ異なるインクを記録手段としての記録ヘッド１５に供給するためのものである。前記記録手段としての記録ヘッド１５は、熱エネルギーを利用してインクを吐出するインクジェット記録手段であって、熱エネルギーを発生するための電気熱変換体を備えたものである。また、前記ヘッド１５は、前記電気熱変換体により印加される熱エネルギーによってインク内に膜沸騰を生じさせ、その時に生じる気泡の成長、収縮による圧力変化を利用して吐出口よりインクを吐出させ、記録（プリント）を行うものである。
【００１９】
図２は、記録ヘッド１５のある吐出口列のインク吐出部の構造を模式的に示す部分断面図である。図２において、記録用紙等の記録媒体１８（図１）と所定の隙間（例えば、約０．２〜約２．０ミリ程度） をおいて対面する記録ヘッド１５のインク吐出部は、タンクからのインク供給路を兼ねるアルミナ等の支持基板２８、駆動基板２７、駆動基板２７上に固定されるインク吐出口形成面部としてのオリフィスプレート部２９を含んで構成される。オリフィスプレート部２９には、インク吐出口２２が複数（不図示）設けられている。駆動基板２７は、例えば、シリコンで作られ、内側にテーパ状に開口する開口部としてのインク供給口２３が設けられている。インク供給口２３は、例えば、異方性のエッチングにより形成される。また、駆動基板２７におけるオリフィスプレート２９が固定される表面全体には、例えば、窒化珪素（ＳｉＮ）で作られた保護膜２６が形成されている。保護膜２６は、例えば、厚さ０．６μｍに形成されている。駆動基板２７における保護膜２６により覆われる表面には、ヒータ部（電気熱変換体）２５が、オリフィスプレート部２９におけるｎ個のインク吐出口２２に対向した位置に、それぞれ配されている。またオリフィスプレート部２９のインク吐出口２２と保護膜２６との間には、インク供給口２３を通じて供給されるインクをそれぞれ各ヒータ部２５に導くインク流路２４がオリフィスプレート部２９と一体に形成されて設けられている。
【００２０】
次に、本実施の形態において、インクミストを捕捉し回収する仕組みについて説明する。
【００２１】
前記キャリッジ１１の両側に、装置本体１０内の空間に露出させた状態で、インク吸収体３１、３２が装着されている。
【００２２】
図３は図１中のキャリッジ１１とその両側側面に装着されたインク吸収部材３１、３２を示す模式的斜視図である。
【００２３】
図３に示すように、このインク吸収部材３１、３２はインクミストを吸収するための部材であり、本実施形態では、記録ヘッド１５の主走査方向における両側面のそれぞれに１つずつ取り付けられている。このインク吸収部材としては、インクミストを吸収可能であれば種々の材料を使用することが出来る。例えば、スポンジやフェルト、高分子吸収体が好適に用いられる。これらの中で、インク吸収部材としては、フォーム部材等の多孔質体を用いることが好ましい。これは、インク吸収部材として、多孔質体を採用すると吸収体表面に付着したインクミストを微細な孔でインク吸収部材に多くのインクミストを吸収させることが出来る。このインク吸収部材は、直方体ブロック状をしている。インク吸収部材の先端面は、上記した吐出口面と略同一面上に揃えられた状態で取り付けられている。
【００２４】
このような構成によれば、装置本体１０内をキャリッジ１１が往復移動する際に、キャリッジ１１の側面に装着されたインク吸収部材３１、３２によって、該装置本体１０内に浮遊しているミスト状のインクを捕捉し回収することができる。
【００２５】
次に、図４を参照して、装置本体１０内部に浮遊しているミスト状のインク４１を回収する仕組みをさらに具体的に説明する。図４は図１の本発明を適用したインクジェット記録装置の記録ヘッド部を正面に平行な垂直面で断面して内部構成を浮遊インクミストとともに模式的に示す縦断面正面図（又は縦断面前面図）である。最近のインクジェット記録装置では、前述したように、写真画質並の記録品位を実現するために記録ヘッド１５より吐出されるインク滴は益々微細化されている。そのため、記録中には、図４に示すように、多くのインクミスト（ミスト状になったインク）４１が装置本体１０の内部に浮遊している。このような状況においても、前述の実施の形態によれば、記録中においては、キャリッジ１１は常時矢印４２方向に往復移動（往復運動）しており、従って、装置本体１０の内部のインクミスト４１は、キャリッジ１１の往復移動によって、該キャリッジ１１の側面に装着されているインク吸収部材３１、３２に付着し、該インク吸収部材によって捕捉される。これにより、装置本体１０の内部に浮遊しているミスト状のインクはインク吸収部材３１、３２によって回収され、装置本体１０の内部（記録のために該内部に配設された各部材も含む）のインク汚染が防止され、各部材を高品質の状態に維持するとともに、高画質の記録画像を保つことができる。
【００２６】
次に、捕捉したインクを吸引ポンプで除去し、インク吸収部材をインクのない初期状態に戻す方法について説明する。
【００２７】
図５は、本発明のインクジェット記録装置を正面に平行な垂直面で断面して内部構成を模式的に示す縦断面正面図である。
【００２８】
回復ユニット１３は、キャップ部材５１、吸引ポンプ５２によって構成され、吸引ポンプ５２によって、装置本体１０下部に収納された廃インク吸収体５３に連結している。前記記録ヘッド１５がキャップ部材５１の直上に移動すると、キャップ部材５１がヘッド側に上昇し、よって前記各記録ヘッドのノズル形成面を封止し得るように構成されている。また、キャップ部材５１の下方には、前記キャップ部材５１の内部空間（密封空間）に負圧を与えるための吸引ポンプ５２が配置されている。前記キャップ部材５１は、非印刷時に記録ヘッドのノズル形成面を封止してノズル開口のインクの乾燥を防止する蓋体としての機能と、記録ヘッドに印刷とは関係のない駆動信号を印加してインク滴を空吐出させるフラッシング動作時のインク受けとしての機能とを備えている。また、キャップ部材５１は、前記吸引ポンプ５２からの負圧を各記録ヘッドに作用させ、インクを吸引排出させるクリーニング機能も兼ねている。本発明においては、さらにこのキャップ部材５１を用いて、キャリッジ１１に搭載されたインク吸収部材３１、３２に蓄積したインクを、前記吸引ポンプ５２により、インクを吸引排出させるクリーニング機能も付与した。クリーニングのタイミングは以下のとおりである。記録ヘッド１５が吐出したインク量は、吐出回数等に基づいてカウントされ、その累積量が装置本体に組み込まれた図示しないＥＥＰＲＯＭに書き込まれる。これにより、記録開始直後からのインク吐出累積量がインク吸収部材３１、３２の吸引限界に近づくと、一方のインク吸収部材３１がキャッピング位置に来るよう記録ヘッドが移動し、インク吸収部材３１をキャップ部材５１で封止し、吸引ポンプ５２からの負圧により、インクを吸引排出させる。もう一方のインク吸収部材３２も同様にキャッピング位置にて吸引することでインクを排出する。キャッピング位置にてインク吸収部材３１、３２から吸引する際、他の３つのキャップ部材５１がヘッドの吐出口を塞ぐことのないよう、インク吸収部材と吐出口の距離と、４つの吐出口同士の距離は、半ピッチずらした構成になっている。
【００２９】
以上のプロセスにより、インク吸収部材３１、３２は、インクのない初期状態に戻すことが出来、半永久的にインクミストを捕捉、回収することが可能となる。吸引されたインクは、吸引ポンプ５２を経由して装置本体１０の下部に収納された廃インク吸収体５３に排出される。
【実施例２】
【００３０】
次に、図面を参照して本発明の第２の実施の形態を具体的に説明する。
【００３１】
図６は、第１の実施例で示した図３に相当するもので、インク吸収部材３１、３２を示す模式的斜視図である。
【００３２】
図６に示したとおり、インクミストを吸収するための部材であるインク吸収部材３１、３２に加えて、ヘッドの吐出口列の間に３つのヘッド内インク吸収部材６１、６２、６３を備えている。これらのインク吸収部材は、直方体ブロック状をしており、インク吸収部材の先端面は、上記した吐出口面と略同一面上に揃えられた状態で取り付けられている。
【００３３】
次に、図７を参照して、装置本体１０内部に浮遊しているミスト状のインク４１を回収する仕組みをさらに具体的に説明する。図７は第２の実施例のインクジェット記録装置の記録ヘッド部を正面に平行な垂直面で断面して内部構成を浮遊インクミストとともに模式的に示す縦断面正面図（又は縦断面前面図）である。第１の実施例同様に、記録中には、図７に示すように、多くのインクミスト（ミスト状になったインク）４１が装置本体１０の内部に浮遊している。このような状況においても、本実施例によれば、記録中においては、キャリッジ１１は常時矢印４２方向に往復移動（往復運動）しており、従って、装置本体１０の内部のインクミスト４１は、キャリッジ１１の往復移動によって、該キャリッジ１１の側面に装着されているインク吸収部材３１、３２に付着、捕捉されるのみならず、ヘッドの吐出口間にもインク吸収部材６１、６２、６３を配したことにより、吐出口間に発生するミストなども含めて、より効率よくミストを捕捉し回収することができる。
【００３４】
これにより、装置本体１０の内部に浮遊しているミスト状のインクはインク吸収部材３１、３２、およびヘッド内インク吸収部材６１、６２、６３によって回収され、装置本体１０の内部（記録のために該内部に配設された各部材も含む）のインク汚染が防止され、各部材を高品質の状態に維持するとともに、高画質の記録画像を保つことができる。
【００３５】
捕捉したインクを吸引ポンプで除去し、インク吸収部材をインクのない初期状態に戻す方法は、図５に示した実施例１と同様に行うが、インク吸収部材３１、３２、およびヘッド内インク吸収部材６１、６２、６３は、等間隔で並んでおり、かつ、インク吐出口と半ピッチずらした構成になっている。従って、キャッピング位置にてインク吸収部材３１、３２、およびヘッド内インク吸収部材６１、６２、６３から吸引する際、他の３つのキャップ部材５１がヘッドの吐出口を塞ぐことがない。また、この構成により、それぞれのインク吸収部材は少ない回数で効率よくインクを吸引することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明を適用したインクジェット記録装置の一実施例の装置本体内部を示す模式的斜視図
【図２】本発明を適用したインクジェット記録装置の記録ヘッドのある吐出口列のインク吐出部の構造を模式的に示す部分断面図
【図３】本発明を適用したインクジェット記録装置のキャリッジとその両側側面に装着されたインク吸収部材を示す模式的斜視図
【図４】本発明を適用したインクジェット記録装置の記録ヘッド部を正面に平行な垂直面で断面して内部構成を浮遊インクミストとともに模式的に示す縦断面正面図（又は縦断面前面図）
【図５】本発明を適用したインクジェット記録装置を正面に平行な垂直面で断面して内部構成を模式的に示す縦断面正面図
【図６】本発明を適用した第２のインクジェット記録装置のキャリッジとその両側側面およびヘッド内に装着されたインク吸収部材を示す模式的斜視図
【図７】本発明を適用した第２のインクジェット記録装置の記録ヘッド部を正面に平行な垂直面で断面して内部構成を浮遊インクミストとともに模式的に示す縦断面正面図（又は縦断面前面図）
【符号の説明】
【００３７】
１０  装置本体
１１  キャリッジ
１２  モータ
１３  回復ユニット
１４  シャフト
１５  記録ヘッド
１６  インクタンク
１７  ベルト
１８  記録媒体
２１  吐出口面
２２  吐出口
２３  インク供給口
２４  インク流路
２５  電気熱変換体
２６  保護膜
２７  駆動基板
２８  支持基板
２９  オリフィスプレート部
３１、３２  インク吸収部材
４１  インクミスト
４２  キャリッジの移動方向
５１  キャップ部材
５２  吸引ポンプ
５３  廃インク吸収体
６１、６２、６３  ヘッド内インク吸収部材
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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